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双彩网app·他回来了!“胖五”长征五号遥三火箭成功发射实践二十号卫星

2020-01-11 19:15:35        浏览量: 3790次

双彩网app·他回来了!“胖五”长征五号遥三火箭成功发射实践二十号卫星

双彩网app,记者从国家航天局获悉,12月27 日 20 时 45 分,长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空,约 2220 秒后,将实践二十号卫星准确送入近地点 192 千米、远地点 6.8万千米的预定轨道,发射飞行试验取得圆满成功。此次发射飞行试验主要考核长征五号火箭总体方案、各分系统方案的正确性、协调性,对后续航天任务的相关关键技术进行验证。

长征五号的圆满发射也标志着2019年火箭院宇航发射十八战全胜,实现了圆满收官。

长征五号系列运载火箭,因其各种特点,被称为“大火箭、胖五、五哥、冰箭”等。火箭高约57米,包含有2.25米助推器、3.35米助推器两种尺寸,芯级直径为5米,起飞重量约870吨,近地轨道运载能力约25吨、地球同步轨道约14吨。其使用无毒无污染的新型燃料。无论是火箭尺寸还是运载能力,都是当前我国各型火箭之最。

作为一个火箭系列,目前有cz-5、cz-5b两个构型, 后续根据任务不同,还可以自由组合成多种构型。

多项技术改进助力“胖五”华丽涅槃

作为我国首型5米芯级直径的大推力运载火箭,长征五号运载火箭因为体型宽大,被亲切地称为“胖五”火箭。长征五号运载火箭直接服务于我国探月工程三期、载人空间站建设、火星探测等重大专项任务,也可用于不同地球轨道大型载荷及其他深空探测任务载荷的发射。据火箭院院长王小军介绍,长征五号火箭在大幅提升我国自主进入空间能力的同时,也为构筑我国新一代运载火箭系列型谱以及发展重型运载火箭奠定了坚实的技术基础。

自2006年正式立项研制以来,经过10余年的工程研制,长征五号火箭先后于 2016年11月3日和2017年7月2日实施了两次发射。

“经过两年多的归零和验证工作,研制团队攻克了发动机技术难关,解决了问题,消除了隐患,认识水平和技术能力都得到了进一步的提高。”长征五号火箭总指挥王珏说。

在完成发动机问题归零的同时,长五火箭的技术改进和可靠性提升工作也实现了突破。“火箭各系统都深入开展了再分析、再设计和再验证的‘三再’工作,全面审视在设计、产品以及过程控制等方面的工作有效性。一方面围绕设计全链路清理、飞行任务剖面、试验充分性、测试覆盖性、环境适应性等线索开展正向检查确认,解决全面性问题;另一方面以问题为导向,针对故障调查中发现的薄弱环节,开展设计简洁性、角焊缝复查、铸件质量、频率管理和产品动强度再复核等方面的反向回归检查确认,有针对性地发现问题、解决问题。”长征五号火箭总设计师李东介绍说。

据长征五号火箭副总设计师杨虎军介绍,长征五号遥三火箭在遥二火箭的基础上,进行了200余项技术改进,其中比较重大的技术改进有9项,包括了发动机设计改进、长排整流罩设计改进、利用系统调节方案改进等。

复飞成功背后经历“一波三折”

从发射失利到成功,长征五号火箭用了30个月,在大家焦急等待“胖五”归来的900多个日夜中,长征五号研制团队在攻克氢氧发动机技术难题中不断提升着技术认识。

长征五号遥二火箭失利后,经过100余天的故障排查与定位以及180余天的试验验证,长征五号遥二火箭失利的原因终于确认,是由于火箭芯一级氢氧发动机在复杂力热环境下,局部结构发生异常,发动机推力瞬时大幅下降,致使发射任务失利。“在归零过程中,通过建立故障树,对50多个可能造成推力下降的事件进行了逐一排查,最终确认了故障的最大可能原因。此后,根据故障调查的结论,对芯一级氢氧发动机进行了设计改进,从结构、材料和工艺等方面都采取了相应的改进措施,提高了对飞行环境的适应性。”李东说。

2018年11月30日,改进后的芯一级氢氧发动机在长程试车过程中出现问题,根据故障原因,研制团队对发动机的局部薄弱环节进行了改进,提高了结构的动强度裕度。改进后的产品于2019年2月顺利通过了两次长程试车验证。

2019年4月4日,在长征五号遥三火箭的总装工作进入到最后阶段时,一台用于后续任务的芯一级氢氧发动机在试验数据分析过程中,发现了“异常振动频率”,研制人员顺藤摸瓜,找到了问题的“症结”所在。李东表示:“发动机局部结构对复杂力热环境非常敏感,容易引起共振,且一旦激发,不易衰减。”

为了抑制振动的产生,研制人员开展了大量的设计和试验工作,终于找到了一种快速、有效的改进方案。“我们对发动机结构进行局部改进。”火箭院党委书记、长征五号火箭第一总指挥李明华介绍。

这次改进彻底解决了困扰长征五号的发动机问题,改进后的发动机经过10余次3000余秒的试验验证,证明了改进措施的有效性,长五火箭终于回到恢复发射的“快车道”。

10月18日,长征五号遥三火箭通过了出厂评审,10月27日,运抵海南文昌航天发射场。12月27日,长征五号遥三火箭以一次完美的飞行,完成了华丽的涅槃,为2019年中国航天发射画上了一个圆满的句号。

“此次遥三发射任务的成功,也标志着长征五号火箭将加速进入工程应用阶段。在2020年,我们计划完成长征五号b的首次发射任务,发射嫦娥五号月球探测器实施月球采样返回,以及发射火星探测器等。目前,执行后续各项任务的长五火箭进展顺利,正在按计划开展各项生产、装配和测试工作。”王小军说。

【记者】王腾腾

【校对】杨远云

【策划/统筹】张志超 郑幼智

【作者】 王腾腾

【来源】 科技能见度南方号

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